BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Penelitian
PISA atau Programme for International Student Assessment merupakan usaha
kolaboratif antar negara anggota OECD (Organisation for Economic
CoOperation and Development) untuk mengukur hasil sistem pendidikan pada
prestasi belajar siswa. Asesmen ini tidak sekedar terfokus pada sejauh mana siswa
telah menguasai kurikulum sekolah, tetapi melihat kemampuan siswa untuk
menggunakan pengetahuan dan keterampilan yang diperoleh siswa dalam
kehidupan sehari-hari. Kemampuan literate sains itu biasa disebut dengan literasi
sains adalah suatu kemampuan menggunakan pengetahuan untuk mengidenifikasi
isu-isu ilmiah, mengidentifikasi pertanyaan, dan menarik kesimpulan berdasarkan
bukti ilmiah dalam rangka proses untuk memahami alam (OECD, 2014). Berikut
hasil literasi sains siswa Indonesia pada PISA tahun 2000 sampai 2012 :
Tabel 1.1. Posisi Indonesia berdasarkan hasil PISA
Tahun Studi Skor Rata-rata
Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa kemampuan literasi sains siswa
Indonesia selama kurang lebih dari 5 kali penelitian berada di di posisi yang
sangat rendah. Hal ini dapat terlihat dalam beberapa kali PISA posisi kemampuan
literasi sains siswa Indonesia berada di 2-3 terbawah. (OECD, 2014: 226).
Hasil dari studi PISA 2012 memperlihatkan bahwa kemampuan anak
Indonesia di bidang literasi sains dibandingkan dengan anak-anak lain di dunia
masih rendah. Berdasarkan hasil PISA 2012, Indonesia berada di peringkat ke-64
dari 65 negara yang berpartisipasi dalam studi. Penilaian yang dipublikasikan The
2012 menunjukkan Indonesia hanya sedikit lebih baik dari Peru yang berada di
ranking terbawah. Rata-rata skor sains anak-anak Indonesia adalah 382. Padahal
rata-rata skor OECD untuk sains adalah 501 (OECD, 2014). Hasil studi PISA
Indonesia menurun apabila dibandingkan dengan studi pada tahun 2009.
Ketidakmampuan siswa dalam mengaitkan dan menggunakan konsep-konsep
sains yang dipelajari untuk menyikapi permasalahan dalam kehidupan mereka
menyebabkan penurunan kemampuan literasi sains (Hoolbrook, 2005).
Rendahnya tingkat literasi sains siswa Indonesia seperti terungkap studi PISA
perlu dipandang sebagai masalah serius dan dicarikan jalan pemecahannya dengan
baik dan komprehensif. Menurut Firman (2007) dan Hayat dan Yusuf (2010)
rendahnya tingkat literasi sains siswa Indonesia diduga karena kurikulum (dan
bahan ajar), proses pembelajaran, dan asesmen yang dilakukan tidak mendukung
pencapaian literasi sains. Ketiganya masih menitikberatkan pada dimensi konten
(knowledge of science) yang bersifat hafalan seraya melupakan dimensi konten
lainnya (knowledge about science), proses/kompetensi (ketrampilan berpikir) dan
konteks aplikasi sains.
Dalam upaya meningkatkan mutu pendidikan di Indonesia, pemerintah terus
melakukan pengembangan terhadap kurikulum pendidikan yang menjadi
pedoman penyelenggaraan kegiatan pembelajaran dalam rangka mencapai tujuan
pendidikan nasional. Pada tahun ajaran 2013/2014 Indonesia menggunakan
kurikulum terbaru yaitu kurikulum 2013 sebagai panduan dalam kegiatan
pembelajaran. Menurut Depdikbud (2013) pengembangan kurikulum 2013
dilakukan untuk menghadapi tantangan internal berupa pendidikan yang lebih
memadai dalam membentuk SDM (Sumber Daya Manusia) yang memiliki daya
saing, kompeten dan terampil serta untuk menghadapi salah satu tantangan
eksternal berupa rendahnya capaian literasi sains siswa Indonesia dalam hasil
penilaian kemampuan literasi sains siswa bertaraf internasional seperti PISA. Oleh
karena itu, penerapan kurikulum 2013 ini diharapkan mampu memberikan hasil
lebih baik bagi penyelenggaraan pendidikan di Indonesia yang salah satu
diantaranya berupa peningkatan dalam capaian literasi sains siswa Indonesia.
Selain kurikulum yang diterapkan sebagai pedoman penyelenggaraan
faktor yang secara konsisten signifikan mempengaruhi kemampuan literasi sains
adalah fasilitas pendidikan, faktor ini secara tidak langsung akan mempengaruhi
kemampuan literasi kimia. Salah satu fasilitas pendidikan adalah buku ajar.
Guru-guru sains pada umumnya sangat bergantung pada buku ajar untuk membantu
tugas pokok mereka.
Buku ajar merupakan komponen penting dalam proses belajar mengajar
selain guru dan siswa itu sendiri. Buku ajar merupakan salah satu aspek yang
dapat meningkatkan literasi sains siswa SMA. Buku ajar merupakan buku yang
digunakan untuk mempelajari atau mendalami suatu objek pengetahuan dan ilmu
serta teknologi atau suatu bidang studi (Pusat Perbukuan Depdiknas dalam Rofiah
dkk. 2015, hlm. 1). Berdasarkan temuan United Nations Development Programme
(UNDP) (dalam Putri, 2010, hlm. 1), posisi minat membaca Indonesia pada
tingkat dunia berada pada peringkat ke-96, sejajar dengan Bahrain, Malta, dan
Suriname. Hal ini jelas merepresentasikan minat membaca siswa terhadap buku
ajar kimia, minat membaca buku ajar kimia ini dapat dipengaruhi pula oleh
anggapan bahwa materi kimia yang dipelajari di sekolah melalui buku ajar kimia
terpisah dengan berbagai fenomena yang ada di dalam kehidupan sehari-hari dan
teknologi yang sedang berkembang karena tidak adanya buku yang membahas
secara spesifik berbagai fenomena atau konteks yang ada di kehidupan sehari-hari
maupun fenomena atau konteks teknologi yang sedang berkembang, hal ini tidak
langsung dapat menyebabkan rendahnya kemampuan literasi kimia siswa
Indonesia.
Berdasarkan anggapan tersebut, diperlukan buku pendukung lain seperti buku
pengayaan yang terkait dengan ilmu kimia serta mengangkat konteks teknologi
yang sedang berkembang agar siswa menyadari bahwa ilmu kimia yang dipelajari
bermanfaat di kehidupan sehari-hari khususnya dapat diaplikasikan pada
fenomena teknologi yang sedang berkembang, sehingga secara tidak langsung
kemampuan literasi kimia siswa di Indonesia dapat berkembang. Akan tetapi,
buku pengayaan kimia masih jarang ditemukan. Berdasarkan data buku non teks
yang terdapat pada Pusat Perbukuan Balitbang Kemendikbud tahun 2012
detemukan bahwa, jumlah terbitan buku non teks yang lulus uji kelayakan dari
terdisi atas buku pengayaan, buku referensi dan buku panduan pendidik (Fitri,
2012). Sebanyak 272 dari 1841 buku non teks yang telah diterbitkan tersebut
merupakan buku pengayaan yang terbagi atas buku pengayaan pengetahuan
sebanyak 137 buah, buku pengayaan keterampilan sebanyak 55 buah, dan buku
pengayaan kepribadian sebanyak 80 buah.
Dari total 137 buku pengayaan pengetahuan, hanya terdapat 3 buku yang
mengaitkan dengan materi kimia atau hanya sebesar 1,10 % dari seluruh buku
pengayaan yang diterbitkan di Indonesia buku pengayaan tersebut diantaranya
laboratorium (Nugroho, 2011), Pengetahuan sainsku 1 (Tokoh sains dan
Molekul-atom) (Solicha dan Noriski, 2011), dan Bioteknologi (Nugroho, 2011). Selain itu
konteks yang diangkat dalam buku pengayaan yang diterbitkan masih sangat
minim yang berkaitan dengan teknologi. Penelitian (skripsi) sebelumnya terkait
pengembangan buku pengayaan kimia pernah dilakukan oleh Fitriyani (2016)
yang bejudul “Pengembangan Buku Pengayaan Kimia Berbasis Sains dan Teknologi Masyarakat Pada Materi Minyak Bumi”. Meskipun buku pengayaan
bidang kimia tersebut menggunakan pendekatan literasi sains dan teknologi, akan
tetapi buku pengayaan tersebut tidak mengangkat konteks yang terkait dengan
teknologi yang sedang berkembang. Maka dari itu, penulis memandang perlu
untuk mengembangkan suatu buku pengayaan yang mengangkat konteks
teknologi yang sedang berkembang.
Merujuk pada tuntutan kurikulum 2013 dalam proses keterlaksanaan
kurikulum 2013 bahan ajar yang digunakan dalam proses pembelajaran di sekolah
tidak hanya buku teks pelajaran saja tetapi perlu didukung dengan buku
pendamping salah satunya adalah buku pengayaan. Menurut Pusat perbukuan
Depdiknas (2008) (dalam Widyatiningrum dkk. 2015, hlm. 1-2), buku pengayaan
memiliki fungsi diantaranya sebagai pengayaan pengetahuan, yaitu dapat
meningkatkan pengetahuan (knowledge) dan menambah wawasan pembaca
tentang ilmu pengetahuan, teknologi dan seni. Dengan jumlah buku pengayaan
pengetahuan khususnya yang terkait dengan materi kimia dan membahas konteks
teknologi yang begitu sedikit, maka diperlukan buku pengayaan kimia berbasis
keterlaksanaannya kurikulum 2013 serta secara tidak langsung dapat membangun
literasi kimia siswa SMA.
Teknologi di bidang kimia yang sedang menjadi isu hangat baru-baru ini
banyak menggunakan material cairan ionik, hal ini karena sifatnya yang tidak
mudah menguap, memiliki stabilitas termal yang tinggi, memiliki konduktivitas
tinggi dan memiliki kestabilan elektrokimia yang cukup tinggi sehingga dapat
digunakan dalam berbagai aplikasi seperti elektrokimia, pelumas, katalis, serta
aplikasi di bidang biokimia (Curnow, 2012, hlm. 120-121). Cairan ionik
merupakan suatu garam dengan rumus [R]X yang memiliki titik leleh di bawah
100oC. Definisi ini digunakan karena cairan ionik berwujud cair pada suhu
ruangan. Kebanyakan cairan ionik terdiri atas kation organik [R]+ dan anion
anorganik X- (Curnow, 2012, hlm. 118). Salah satu manfaat cairan ionik adalah
dapat digunakan sebagai senyawa elektrolit pada electrolyte fuel cell (Fernicola et
al., 2006; Galinski et al., 2006; Le Bideau et al., 2011; Lu et al., 2002; Mazille et
al., 2005; Stephan, 2006 dalam Laurenco dkk., 2011 hlm 155). Fuel Cell atau
Electrolyte Fuel Cell merupakan alat yang mengubah energi kimia menjadi energi
listrik secara langsung seperti generator dengan efisiensi yang tinggi dan dampak
terhadap lingkungan yang rendah(U.S Department of Energy, 2013, hlm. 1-1).
Ilmu tentang Fuel Cell berkembang cepat selama dua dekade terakhir karena
dianggap efisien dalam mengubah energi kimia dari senyawa yang kaya hidrogen
menjadi energi listrik. Para ilmuwan di seluruh dunia sedang mengembangkan
fuel cell sebagai solusi untuk krisis energi yang dialami sebagian besar pada
populasi global (Basu, 2007, hlm. 5).
Berdasarkan uraian di atas, peneliti memandang perlu untuk melakukan
penelitian pengembangan buku pengayaan konteks Electrolyte Fuel Cell untuk
membangun literasi kimia siswa SMA. Oleh karena itu peneliti mengambil judul
penelitan yaitu “Pengembangan Buku pengayaan konteks Electrolyte Fuel Cell
untuk Membangun Literasi Siswa SMA”.
Berdasarkan latar belakang di atas, dapat diidentifikasi beberapa
permasalahan sebagai berikut:
1. Tuntutan PISA 2012 dan Kurikulum 2013 agar siswa mampu
2. Literasi sains siswa Indonesia masih rendah yang ditunjukkan dari hasil studi
PISA 2000-2012.
3. Salah satu faktor rendahnya literasi sains siswa di Indonesia adalah karena
pembelajaran terlalu berorientasi pada konten, belum mengeksplorasi aplikasi
dari konten tersebut.
4. Dibutuhkannya bahan ajar yang membahas fenomena dan isu-isu terkini.
B. Rumusan Masalah Penelitian
Permasalahan utama yang akan dijawab pada penelitian ini adalah
"Bagaimana merepresentasikan konteks Electrolyte Fuel Cell dalam bentuk buku
pengayaan yang dapat membangun literasi kimia siswa SMA?"
Untuk mempermudah pengkajian secara sistematis terhadap permasalahan
yang diteliti, maka rumusan masalah tersebut dirinci dalam pertanyaan sebagai
berikut :
1. Bagaimana konstruksi tujuan pembelajaran yang mencakup Kompetensi PISA
2012 dan tuntutan Kurikulum 2013 yang harus dicapai siswa pada buku
pengayaan Electrolyte Fuel Cell?
2. Bagaimana konstruksi buku pengayaan Electrolyte Fuel Cell yang sesuai
dengan tujuan pembelajaran yang telah dirumuskan ?
3. Bagaimana hasil validasi ahli terhadap buku pengayaan Electrolyte Fuel Cell ?
4. Bagaimana hasil uji keterbacaan buku pengayaan Electrolyte Fuel Cell ?
Agar penelitian yang dilakukan lebih terarah dan memberikan gambaran yang
lebih jelas, maka penelitian ini dibatasi pada :
1. Konteks Electrolyte Fuel Cell yang dikaji hanya dalam menjelaskan konsep
elektrokimia dan ikatan ionik.
2. Kompetensi ilmiah PISA 2012 yang digunakan dalam pengembangan buku
pengayaan meliputi :
2.1 Menggunakan pengetahuan sains di dalam situasi yang diberikan
2.2 Menggambarkan atau menafsirkan fenomena secara ilmiah dan
memprediksikan perubahannya
3.1 Menafsirkan bukti ilmiah dan membuat dan mengkomunikasikan
3.3 Mempertimbangkan pengaruh pengembangan ilmu pengetahuan dan
teknologi terhadap masyarakat.
4.1 Menunjukkan ketertarikan terhadap sains
4.2 Mendukung penelitian ilmiah
4.3 Menunjukkan rasa tanggung jawab pada sumber daya dan lingkungan
3. Proses validasi yang dilakukan adalah validasi isi oleh ahli.
4. Buku ajar yang diperoleh akan diuji keterbacaannya melalui uji pemahaman.
C. Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah dihasilkannya buku pengayaan
tervalidasi yang dapat membangun literasi sains siswa SMA. Secara khusus,
penelitian ini dilakukan untuk :
1. Memperoleh tujuan pembelajaran yang mencakup Kompetensi PISA 2012
dan tuntutan Kurikulum 2013 yang harus dicapai siswa pada buku
pengayaan Electrolyte Fuel Cell?
2. Memperoleh buku pengayaan Electrolyte Fuel Cell yang sesuai dengan
tujuan pembelajaran yang telah dirumuskan
3. Memperoleh informasi untuk perbaikan buku ajar yang dikembangkan
berdasarkan hasil validasi ahli terhadap buku pengayaan Electrolyte Fuel
Cell.
4. Memperoleh informasi untuk perbaikan buku ajar yang dikembangkan
berdasarkan hasil uji keterbacaan buku pengayaan Electrolyte Fuel Cell
D. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian yang dilakukan diharapkan mempunyai manfaat sebagai
berikut :
1. Bagi guru, hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai referensi
baru dalam pembelajaran pengayaan dalam rangka memperluas
pengetahuan siswa terkait penggunaan Electrolyte Fuel Cell di kehidupan
2. Bagi siswa, buku pengayaan yang dikembangkan dapat menambah minat
siswa dalam mempelajari sains khususnya kimia dengan berawal dari
fenomena yang ada di kehidupan sehari-hari.
3. Bagi lembaga pendidikan terkait, hasil penelitian ini diharapkan dapat
dijadikan masukan dan bahan pertimbangan dalam meningkatkan kualitas
bahan ajar, khususnya buku pengayaan.
4. Bagi penelitian lain, memberikan motivasi untuk mengembangkan buku
pengayaan berbasis kontekstual.
E. Struktur Organisasi Skripsi
Skripsi berjudul “Pengembangan Buku pengayaan Konteks Electrolyte Fuel Cell Untuk Membangun Literasi Sains Pada Siswa SMA” berisi lima bab yang saling berkaitan. Susunan dari kelima bab tersebut yaitu pendahuluan, kajian
pustaka, metode penelitian, temuan dan pembahasan, serta simpulan, implikasi
dan rekomendasi. Kelima bab tersebut disusun secara sistematis dan saling
berkesinambungan.
Bab I berisi pendahuluan yang terdiri atas latar belakang, rumusan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian, pembatasan masalah, dan struktur
organisasi. Latar belakang menjelaskan mengenai alasan penulis melakukan
penelitian pengembangan buku pengayaan berbasis teknologi dan berisikan
identifikasi masalah-masalah yang kemudian dirumuskan dalam suatu rumusan
masalah. Selah rumusan masalah ditentukan kemudian dilakukan pembatasan
masalah yang bertujuan agar penelitian ini lebih terarah. Tujuan penelitian dibuat
untuk menjawab rumusan masalah. Manfaat penelitian dibuat untuk menjadi
gambaran manfaat dari penelitian yang dilakukan dan struktur organisasi
berisikan sistematikan penulisan, gambaran penelitian yang keterkaitan dengan
setiap Bab.
Bab II berisi kajian pustaka mengenai teori-teori yang diperoleh dari berbagai
literatur. Kajian pustaka tersbut menjadi landasan teoritik dalam melakukan
penelitian dan dapat menjelaskan mengenai penemuan-penemuan pada Bab IV.
Teori tentang Literasi Sains dan Literasi Kimia teori serta Tujuan Pembelajaran
tentang Latar belakang pengembangan kurikulum 2013, Bahan Ajar, Analisis
Wacana Teks digunakan sebagai dasar dalam pengonstruksian buku pengayaan
yang dikembangkan. Teori Uji Keterbacaan digunakan sebagai dalam dalam
pengonstruksian instrument uji keterbacaan serta untuk mengolah data hasil uji
keterbacaan. Pada bagian terakhir terdapat deskripsi materi (Konteks dan Konten
kimia terkait) sebagai informasi materi yang terdapat pada buku pengayaan yang
dikembangkan.
Bab III menjelaskan secara rinci mengenai metode penelitian yang dilakukan
yaitu pemaparan mengenai desain penelitian yang diterapkan, partisipan dan
tempat penelitian, pengumpulan data (seperti instrument penelitian yang
digunakan sesuai dengan rumusan masalah penelitian dan alur penelitian) serta
analisis data membahas teknik pengolahan data yang digunakan untuk mengolah
hasil penelitian sehingga dapat menjawab rumusan masalah.
Bab IV berisikan mengenai temuan dan pembahasan. Pada bab ini dijelaskan
hasil penelitian yang dilakukan serta pembahasannya yang didasari teori-teori dari
yang telah dipaparkan pada bab II.
Bab V berisi simpulan, implikasi dan rekomendasi. Simpulan didasarkan dari
hasil temuan untuk menjawab rumusan masalah dan tujuan penelitian, implikasi
berisi saran untuk dalam jangka waktu dekat dan rekomendasi berisikan saran
